机械设计基础电子教本9-12节.ppt

第9章 机械零件设计概论 9.1 机械零件设计概述 多种可能的失效形式，但归纳起来最主要的为强度、刚度、耐磨性、稳定性和温度的影响等几个方面的问题。 零件的设计常按下列步骤进行：①拟定零件的计算简图；②确定作用在零件上的载荷；③选择合适的材料； ④根据零件可能出现的失效形式，选用相应的判定条件，确定零件的形状和主要尺寸。应当注意，零件尺寸的计算值一般并不是最终采用的数值，设计者还要根据制造零件的工艺要求和标准、规格加以圆整；⑤绘制工作图并标注必要的技术条件。 在实际工作中，也常采用相反的方式——校核计算。 9.2 机械零件的强度 9.2.1 应力的种类 应力可分为静应力和变应力。 9.2.2 静应力下的许用应力 对于塑性材料，可按不发生塑性变形的条件进行计算。这时应取材料的屈服极限?s作为极限应力，其许用应力为 对于用脆性材料制成的零件，应取强度极限?B作为极限应力，其许用应力为 9.2.3 变应力下的许用应力 1．疲劳曲线 2．许用应力 9.2.4 安全系数 可参考下述原则选择安全系数。 ① 静应力下，塑性材料以屈服极限为极限应力。由于塑性材料可以缓和过大的局部应力，故可取安全系数S=1.2～1.5；对于塑性较差的材料（如＞0.6）或铸钢件，可取S=1.5～2.5。 ② 静应力下，脆性材料以强度极限为极限应力，这时应取较大的安全系数。例如，对于高强度钢或铸铁件，可取S=3～4。 ③ 变应力下，以疲劳极限作为极限应力，可取S=1.3～1.7；若材料不够均匀、计算不够精确时，可取S=1.7～2.5。 9.3 机械零件的接触强度 通常，零件受载时是在较大的体积内产生应力，这种应力状态下的零件强度称整体强度。 9.4 机械零件的耐磨性 磨损现象是相当复杂的，有物理、化学和机械等方面原因。下面对机械中磨损的主要类型作一简略介绍。 1．磨粒磨损 2．粘着磨损（胶合） 3．疲劳磨损（点蚀） 4．腐蚀磨损 9.5 机械制造常用材料及其选择 机械制造中最常用的材料是钢和铸铁，其次是有色金属合金。非金属材料如塑料、橡胶等，在机械制造中也具有独特的使用价值。 9.5.1 金属材料 1．铸铁 2．钢 （1）碳素结构钢 （2）合金结构钢 （3）铸钢 3．铜合金 9.5.2 非金属材料 1．橡胶 2．塑料 9.6 公差与配合、表面粗糙度和优先数系 9.6.1 公差与配合 机器是由零件装配而成的。大规模生产要求零件具有互换性，以便在装配时不需要选择和附加加工，就能达到预期的技术要求。 9.6.2 表面粗糙度 表面粗糙度是指零件表面的微观几何形状误差。它主要是加工后在零件表面留下的微细而凸凹不平的刀痕。 9.6.3 优先数系 优先数系是用来使型号、直径、转速、承载量和功率等量值得到合理的分级，这样可便于组织生产和降低成本。 9.7 机械零件的工艺性及标准化 9.7.1 工艺性 有关工艺性的基本要求如下。 （1）毛坯选择合理 （2）结构简单合理 （3）规定适当的制造精度及表面粗糙度 9.7.2 标准化 产品标准化本身包括三个方面的含义：①产品品种规格的系列化——将同一类产品的主要参数、型式、尺寸、基本结构等依次分档，制成系列化产品，以较少的品种规格满足用户的广泛需要；②零部件的通用化——将同一类型或不同类型产品中用途结构相似的零部件（如螺栓、轴承座、联轴器和减速器等），经过统一后实现通用互换； ③产品质量标准化——产品质量是一切企业的“生命线”，要保证产品质量合格和稳定，就必须做好设计、加工工艺、装配检验，甚至包装储运等环节的标准化。这样，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。 对产品实行标准化具有重大的意义：在制造上可以实行专业化大量生产，既可提高产品质量，又能降低成本；在设计方面可减少设计工作量；在管理维修方面，可减少库存量和便于更换损坏的零件。 为了增强在国际市场的竞争能力，我国鼓励积极采用国际标准和国外先进标准。近年发布的我国国家标准，许多都采用了相应的国际标准，设计人员必须熟悉现行的有关标准。一般机械设计手册及机械工程手册（以后简称手册）中都收录摘编了常用的标准和资料，以供查阅。 第10章 螺 纹 联 接 静联接又可分为可拆联接和不可拆联接两大类，即 10.1 螺纹的主要参数、类型、特点和应用 10.1.1 螺纹的主要参数 10.1.2 螺纹的类型、特点和应用 10.2 螺纹联接的类型和螺纹紧固件 10.2.1 螺纹联接的主要